Alvarado A., Acosta G., Ayala E., Delgadillo, R., Inturias, G., Lennis, J., Prado C.

El principal problema de fertilidad del suelo en el Chapare, es la acidez, la cual si bien es alta en general, varía por regiones. De acuerdo a la zonificación preliminar de cultivos en el área del Chapare (IBTA/ Chapare, 1987), la zona 1 comprendida entre los ríos Veinticuatro y Chipiriri, no tiene problemas graves de acidez, mientras que el resto del Chapare (96%) presenta problemas serios.

Alvarado (1986) al resumir datos de PRODES, informa que para los tres subórdenes de suelos más abundantes en el Chapare el pH osciló entre 3.5 - 5.4 (Udults), 3.8 - 5.4 (Tropepts) y 4.6 - 7.4 (Aquepts). Datos sin publicar obtenidos por Aldunate y Mejía (1988) en Tropepts de la Estación Experimental de la Jota, muestra que la saturación de aluminio antes de la quema del monte oscilan entre 55-84 %, reduciéndose en un 10 - 50 % después de la misma. Los mismos autores mencionan concentraciones bajas de fósforo (7-15 ppm P) antes de la quema, las cuales se elevan hasta niveles altos (15-46 ppm P) después de efectuarla.

Por estas razones el IBTA/Chapare realizó una serie de trabajos de encalado y fertilización en cultivos anuales, los cuales se resumen en el presente trabajo. Se incluye un resumen sobre la acidez para facilitar la comprensión de los resultados obtenidos.

El concepto de ácido se refiere a las substancias capaces de producir iones H⁺ o H₃0⁺ (protones) cuando están en solución acuosa. En el suelo se encuentran varias sustancias que son fuente de protones y que pueden abreviarse como HA (acidez potencial). Cuando se disuelven en agua estas sustancias se disocian, produciendo iones H⁺ o H₃ 0⁺ que representan la acidez activa, de acuerdo a la siguiente reacción.

HA + 2 H₂0 D H₃O⁺ + OH^-

La acidez del suelo se obtienen como resultado del lavado preferencial de cationes básicos (Ca, Mg, K, Na, etc. ) con la acumulación de cationes ácidos (Al y H₃O⁺).

La acidez se determina por titulación de una muestra de suelo con una base fuerte (NaOH o Ca(OH)₂) tamponizada y el valor obtenido se denomina acidez total o acidez titulable. También puede obtenerse la acidez intercambiable que corresponde a la extraída por una sal neutra no tamponizada (K Cl o Na CI) y consiste en el aluminio o hierro monomérico, así como cualquier hidrógeno intercambiable que pueda estar presente.

La acidez del suelo está determinada por los siguientes factores:

a. Tipo y cantidad de arcilla.

b. Tipo y cantidad de humus.

c. Concentración de electrolitos (sales solubles y fertilizantes).

d. Concentración de dióxido de carbono (CO₂).

e. Concentración de hidróxidos de hierro y aluminio.

En general, los hidróxidos de aluminio son los que más contribuyen a la acidez del suelo, como se puede apreciar en las siguientes reacciones (Bohn, McNeal y O'Connor, 1979):

Los ácidos y alcoholes orgánicos que forman parte del humus del suelo, también producen acidez de acuerdo a las reacciones

El concepto de pH se basa en la constante de disociación del agua (Kw), la cual obedece a la siguiente reacción:

Kw = H + O H =10^-14

El pH en una solución acuosa se define como el logaritmo negativo de la actividad del ión hidrógeno (H ⁺) o hidronio (H₃O⁺) y se expresa como:

pH = - log H⁺ = log 1/H⁺

Como el pH expresa la concentración de iones hidrógeno en la solución, representa una forma de estimar la acidez del suelo. Normalmente se la mide en una solución con agua o con cloruro de potasio (K CI).

Los suelos se clasifican según su pH de la siguiente manera:

La concentración de aluminio en relación a la sumatoria de cationes del suelo se denomina saturación de aluminio (Kamprath, 1970) y se calcula según la ecuación:

% Sat. Al = (100 x Al) / (Ca + Mg + K + Al)

El RAS (Required Percentaje ol Aluminium Saturation) o porcentaje de saturación de aluminio tolerable por un cultivo varía según la especie, la variedad y aun el cultivar; es un valor que debe emplearse en el cálculo de requerimiento de cal según Cochrane, Salinas y Sánchez (1980).

A continuación los valores óptimos de pH. el porcentaje de saturación de aluminio tolerable y la dosis de cal requerida por varios cultivos para obtener su máximo rendimiento (adaptado de Sánchez y Salinas, 1983):

RAS: Porcentaje de saturación de Aluminio tolerable.

En general, algunos cultivos toleran menos la acidez (frijol, soya, banano), en relación a otros como la yuca, el café y la Brachiaria o el Stylo. Esta diferencia no es determinada eficientemente por el valor del pH y puede ser corregida adicionado entre 0.25 y 2.0 con cal/ha.

Cuando se agrega cal a un suelo ácido, la cual disocia según la ecuación (Kamprath, 1967):

Ca CO₃ + H₂0 Ca⁺² + HC0₃^- + OH^-

Luego, el Ca⁺² puede reemplazar al Al intercambiable, neutralizando el OH- y el H+ liberado por la hidrólisis del aluminio, según la ecuación:

El aluminio precipitado es poco soluble, aunque con el tiempo puede volver a ocupar posiciones de intercambio. Es por esta razón que el efecto del encalado no es permanente y debe repetirse según las condiciones de cada región de tiempo en tiempo.

Como el peso molecular del Ca CO₃ es 100 y una molécula de este reactivo puede neutralizar dos moléculas de ácido, se dice que su valor de neutralización es del 100 %:

Si por el contrario se usara Mg CO₃ con un peso molecular de 84, se neutralizaría la misma cantidad de ácido pero con menos peso. Así el valor neutralizante de los materiales encalantes más comunes es:

CaO 179 %

Ca (OH)₂ 136 %

CaMg (CO₃)₂ 109 %

CaCO3 100 %

La eficiencia de la cal en neutralizar la acidez aumenta con el grado de molienda del material. Se recomienda que el grano pase por malla 60 - 80 para asegurar una reacción rápida y un efecto residual más prolongado.

Si la cal contiene impurezas, debe calcularse la cantidad a emplear de acuerdo al requerimiento de producto puro. Así, si se requieren 750 kg de Ca CO₃ puro y el material disponible tiene un 20% de impurezas, se requerirá:

Los requerimientos de cal de los diferentes cultivos se basan hoy en el concepto de aluminio intercambiable y del porcentaje de saturación de aluminio tolerable por el cultivo (RAS).

Kamprath (1967) empleó el criterio de aluminio intercambiable para sus cálculos en suelos minerales de la siguiente manera:

Cal (ton Ca CO₃/ha) = meq Al int. x 1.5

En suelos de Brasil con una capacidad de intercambio inferior a 5 meq/100g, Lathwell (1979) calculó con éxito los requerimientos de cal según la fórmula:

Cal (ton Ca CO₃/ha) = (2 x Al int.) - 2 meq (Ca + Mg)

Cochrane, Salinas y Sánchez (1980), proponen el uso del RAS en la fórmula para el cálculo de los requerimientos de cal, de la siguiente manera:

Cal (ton Ca CO₃/ha) = 1.8 Al - RAS (Al + Ca + Mg) / 100

La última fórmula es la que más se acerca a los valores necesarios para cada cultivo, pero adolece del problema de conocer el valor RAS para el cultivo o variedad de que se siembre.

Debe mencionarse que tan malo es no encalar como sobreencalar. Al encalarse, debe reducirse la saturación de aluminio hasta el porcentaje requerido, aplicaciones más elevadas de cal son perjudiciales por cuanto afectan los mecanismos de absorción de varios nutrimentos.

El encalado a niveles adecuados mejora las condiciones de fertilidad del suelo en los siguientes aspectos (Kamprath, 1984):

- Reduce la toxicidad de hidrógeno: A un pH inferior a 4 la concentración de hidrógeno es tan alta que daña las raíces, inhibiendo el crecimiento de las raíces secundarias. La absorción de Ca, Mg y K decrece conforme aumenta la concentración de H.

- Reduce la toxicidad de aluminio: Si la saturación de aluminio es superior al 60%, la mayoría de los cultivos ven afectado su crecimiento. Cuando se adicionan otros cationes como fertilizante (NH⁴⁺ o K⁺), el contenido inicial de Al intercambiables se eleva aún más, causando mayores problemas.

- Reduce la toxicidad de manganeso: En algunos suelos ácidos, el contenido de manganeso intercambiable es muy elevado, por lo que la planta lo absorbe y lo acumula en el tejido, reduciendo su crecimiento; en forrajes esto es importante pues altas cantidades de manganeso pueden causar esterilidad en las vacas.

- Reduce las deficiencias de calcio y magnesio: Aunque estos dos elementos normalmente no se encuentran al nivel de deficiencias, en suelos muy meteorizados la adición de cal (dolomítica) puede mejorar su absorción, la cual se ve reducida si la saturación de Al es alta.

- Reduce la deficiencia de molibdeno: La solubilidad y disponibilidad de molibdeno es baja en suelos ácidos y aumenta con el encalado. Debido a que este elemento es esencial en la fijación simbiótica del nitrógeno en leguminosas, estos cultivos son los primeros en mostrar una deficiencia.

- Aumento del volumen de raíces: En suelos encalados, el volumen de raíces aumenta considerablemente favoreciendo la absorción del fósforo y agua del subsuelo. Al existir mayor volumen de raíces, las oportunidades de una mayor nodulación en leguminosas es evidente.

- Aumenta la disponibilidad de micronutrimentos: Otros elementos que se hacen más disponibles con el encalado son el boro, el zinc y el cobre. En algunas regiones, la disponibilidad de estos elementos es tan baja que el encalado puede mejorar su absorción.

En ciertas oportunidades el encalado del suelo no es factible debido a la poca disponibilidad de cal, falta de transporte, o por razones económicas. En estos casos, se emplea la adaptación de las plantas a altas concentraciones de aluminio.

Nicholaides y Piha (1986) diseñaron un método simple para seleccionar variedades tolerantes a la acidez. De acuerdo a estos autores son buenas las variedades o cultivares que se ubiquen en el cuadrante IV de la siguiente figura:

El análisis de suelos realizado gentilmente por la Universidad del Estado de Carolina del Norte, muestra que la mayoría de los suelos son ácidos (pH 3.9 - 5.1) con una saturación de aluminio que oscila entre 6 y 96 %. En general cuanto más alto es el pH, mayor es la concentración de calcio magnesio y fósforo, ocurriendo lo contrario con la saturación de aluminio. En sitios como Chipiriri y Paractito, se encuentra además una marcada deficiencia de calcio, magnesio y potasio. Los elementos menores cobre y zinc están por debajo de su nivel crítico en todos los casos, siendo necesario adicionarlos vía foliar. Como puede observarse en los cuadros de respuesta al encalado, en las localidades con menos saturación de aluminio (Gualberto Villarroel) la respuesta al encalado es mínima: por el contrario, cuando la saturación es alta la respuesta al encalado también lo es (Chipiriri).

A continuación se resume los resultados de respuesta al encalado obtenidos principalmente durante el. período 1985-1987. Incluyendo los datos para arroz y Brachiaria encontrados con anterioridad en la zona del Chapare.

En un experimento realizado en Chimoré, Bieber (1986), encontró que la respuesta a la fertilización de maíz Tuxpeño Opaco 2 fue significativa cuando aplicó 500 kg cal/ha, no siendo así cuando no se adicionó cal.

Se asumió que la poca respuesta al tratamiento sin cal se debió a un bloqueo del fósforo adicionado como fertilizante por el aluminio intercambiable; esto explica el por qué hasta esta fecha se decía que los cultivos no respondían a la fertilización en el Chapare.

En base a los resultados de Bieber (1986), Ayala y Alvarado (1987), planearon un segundo experimento, en el cual se mostró que el maíz Tuxpeño Opaco 2, respondió a los tres elementos (NPK) tanto cuando se aplicó o no cal. El mejor tratamiento resultó ser la adición de 75-100-100 kg/ha de N - P₂O₅ - K₂0 con 1000 kg/cal/ha para la producción de grano.

Dado que el maíz Tuxpeño Opaco 2, también se consume como choclo (maíz tierno), Inturias (1988) realizó un estudió para observar la respuesta de esta variedad al encalado en tres localidades.

En Villa Tunari, la producción de maíz choclero fue poca cuando no se adicionó cal (Sat. Al = 76 %), siendo necesario aplicar poco del producto para elevar considerablemente el rendimiento de choclo, siendo este el mejor tratamiento económico, excepto en Gualberto Villarroel donde el maíz Tuxpeño Opaco 2, no respondió el encalado, debido a que los suelos son ligeramente ácidos (Sat. Al = 6 %).

El encalado mejora notablemente la absorción de fósforo (Ayala y Alvarado, 1988), por lo que se decidió investigar sobre la interacción fuentes de fósforo - cal en un terreno recién quemado de La Jota. Los rendimientos de Tuxpeño Opaco 2 fueron altos, encontrándose que el rendimiento con encalado más el fósforo proveniente de la quema fue ligeramente inferior a cualquiera de los tratamientos con fósforo.

Con el inicio de los ensayos regionales, Ayala y Alvarado (1987) establecieron un experimento para observar la respuesta del maíz amarillo Suwan Saavedra y del blanco Tuxpeño Opaco 2 a la adición de fertilizante (100-46-0 ha) y fertilizante con zonas bien definidas, Ibuelo con suelos arenosos de bajo rendimiento, Chimoré con suelos de fertilidad natural media y rendimiento Villarroel con suelo de fertilidad natural media y Gualberto Villarroel con suelo de alta fertilidad. Los rendimientos de ambas variedades de maíz aumentaron con la aplicación de fertilizante, y aún más cuando se adicionó fertilizante con cal.

La tolerancia a la acidez de diferentes variedades de maíz, puede observarse en el estudio conducido por Ayala (1987) en las localidades de Ibuelo, La Jota y Puerto San Francisco, en suelos extremadamente ácidos, fuertemente ácidos y moderadamente ácidos, respectivamente. Por su rendimiento y resistencia a enfermedades, sobresalieron las variedades Marginal 28 T y Across 8136, mientras que las variedades en uso Suwan Saavedra y Tuxpeño Opaco 2 rindieron menos que todo el material comparado, excepto en Puerto San Francisco. La variedad HEP no se recomienda por ser híbrido, dificultando de obtener semilla a nivel de los agricultores.

En resumen, para mejorar los rendimientos de maíz sea en choclo o granífero se requieren entre 0 y 2250 kg/ha de cal, en suelos ligeramente ácidos (Gualberto Villarroel) o extremadamente ácidos (Villa Tunari y Chipiriri), respectivamente. Aun en terrenos recién quemados con suelos ácidos, el encalado favorece la absorción del fósforo proveniente de la quema.

Las mejores variedades graníferas para suelos extremadamente ácidos no encalados son Marginal 28 T y Acros 8136. recomendándose la variedad Suwan Saavedra para suelos ligeramente ácidos. El maíz choclero Tuxpeño Opaco 2 requiere de encalado en todas las localidades, excepto en Gualberto Villarroel.

El frijol es un cultivo que se ve afectado en su rendimiento por la acidez del suelo, en particular debido a que el exceso de aluminio inhibe la nodulación y con ello la fijación biológica del nitrógeno. En un experimento realizado con la variedad ICA Pijao en tres localidades (Inturias, 1988), se encontró que con la aplicación de 750 kg cal/ha se satisfizo las necesidades del cultivo.

Al comparar diez variedades de frijol en ocho localidades con aplicación de 1000 kg cal/ha y 100 kg 18-46-0/ha a la siembra, Prado (1988) encontró diferente respuesta por localidad y por grupos de variedades. En promedio el empleo de cal y fertilizante elevó los rendimientos en 0.4 ton/ha, siendo la variedad CATU-I la que produjo el rendimiento más alto cuando no se aplicó insumos (1.4 ton/ha) y la variedad CARIOCA - 80 la de mayor rendimiento cuando se aplicaron (1.8 ton/ha).

Siguiendo la metodología descrita por Nicholaides y Piha (1986), ninguna de las variedades comparadas por Prado (1988) llega a clasificar como tolerante a la acidez y con rendimiento alto. Sin embargo, las variedades más cercanas a esta condición fueron CATU - I y CHAROLITO.

En resumen, el frijol responde bien a la aplicación de 750 kg cal/ha, obteniéndose los mejores rendimientos con la variedad CARIOCA-80. Si no se emplea cal, la mejor variedad es CATU-l.

El caupí es un cultivo rústico tolerante a la acidez en mayor grado que el frijol, aunque también responde al encalado. En un ensayo regional con la variedad Catie Rosado, Inturias (1988), encontró un aumento significativo a la aplicación de 750 kg cal/ha.

La misma variedad (Catie Rosado) aumentó ligeramente el rendimiento al aplicar 1000 kg cal/ha con 100 kg 18-46-0/ha a la siembra en varias localidades (Prado, 1999).

La respuesta del caupí a la adición de 500 kg Ca C0₃/ha con 100 kg 18-46-0/ha depende de la variedad considerada (Acosta, 1988). En este estudio, las variedades duplicaron el rendimiento con la incorporación del correctivo.

Para el caupí variedad Catie Rosado, se recomienda adicionar hasta 1500 kg cal/ha con 100 kg 18-46-0 / ha a la siembra.

En un experimento realizado en la Estación Experimental de Chipiriri (Lennis y Alvarado 1988), encontraron una respuesta significativa a la aplicación individual de cal y fósforo; en este estudio se empleó la variedad Coloradito Palmar. El mejor tratamiento económico resultó ser la aplicación de 750 kg cal/ha con 150 kg P₂0/ha.

Salaues y Fuentes (1979) encontraron que la variedad Bluebonnett respondió a la aplicación de cal, siendo !a respuesta menor cuando el suelo se preparó por tumba y quema, que cuando se empleó un tractor Caterpilar D - 4 en la preparación.

En un estudio realizado en la Estación Experimental de Chipiriri (Saavedra, 1981) encontró una alta respuesta de Brachiaria decumbens a la adición de cal. Prácticamente la aplicación de una tonelada de cal por hectárea, es suficiente para elevar la producción de materia seca en 3.7 ton.

En la Estación Experimental de Chipiriri (Vallejos y Saavedra, 1986), se encontró que la aplicación de cal aumentó la producción de materia seca de B. brizantha significativamente, pero no la de B. decumbens. En promedio, la adición de cal aumentó el rendimiento sobre el testigo de B. decumbens y B. brizantha en un 18 y 27%, respectivamente.

De acuerdo con la información consultada, los requerimientos de cal de los principales cultivos tropicales oscilan entre 0.25 y 2.0 ton cal/ha.

La necesidad de cal para cada variedad, puede calcularse en forma aproximada empleando la fórmula de Cochrane, Salinas y Sánchez (1980).

La tolerancia a la acidez de cada variedad puede estimarse por el método de Nicholaides y Piha (1986), el cual requiere tan solo de dos tratamientos en el diseño de campo, uno con cal y el testigo.

El encalado afecta la absorción de N-P-K en maíz aumentando el rendimiento sea que se coseche como choclo o como grano. En suelos ligeramente ácidos no hay respuesta al encalado y la mejor variedad granífera en Suwan Saavedra; en suelos ácidos se recomiendan las variedades Marginal 28-T y Across 8136 con 1500 kg cal/ha y fertilizante a la siembra.

El frijol responde positivamente a la aplicación de 750 kg cal/ha. La variedad más tolerante a la acidez es CATU-I, mientras que la que presenta mayor respuesta al encalado es CARIOCA-80, ambos de color crema. Las variedades de color negro ICA Pijao e ICA Tu¡, son moderadamente tolerantes a la acidez y responden al encalado.

El caupí variedad Catie Rosado, responde a la adición de 750 kg cal/ha, en particular en las regiones con suelos extremadamente ácidos. Falta comparar otras variedades con y sin cal para estudiar la tolerancia del material genético disponible.

La respuesta del maní variedad Coloradito Palmar a la aplicación de 750 kg cal/ha es excelente, en particular con la adición de 150 kg P₂ O₅/ha.

El arroz variedad Bluebonnett respondió favorablemente a la adición de 3 ton cal/ha. Debe conducirse otros ensayos para comparar dosis de cal más bajas y con otras variedades (p.e. Dourado)

A pesar de la tolerancia de las brachiarias a la acidez, la aplicación de 1 ton cal/ha a estos pastos incrementa significativamente la producción de biomasa.

Necesariamente deberán hacerse los análisis de suelos que expliquen el por qué de las respuestas encontradas; se recomienda agilizar la construcción de un laboratorio de suelos.

Falta por estudiar el efecto residual del encalado para basar las recomendaciones de frecuencia de aplicación. Por el momento, dado que las cantidades recomendadas son bajas, quizá deba repetirse el encalado cada dos años.

De ser factible deberá aprobarse el uso de la cal dolomítica del Chapare, en vez de la cal calcítica de Cochabamba. Se recomienda iniciar lo más pronto posible la explotación de los yacimientos de cal del Chapare.

Literatura citada